CINÉTICA E MODELAGEM MATEMÁTICA DO PROCESSO DE SECAGEM DE AMÊNDOAS DE MACAÚBA
DOI:
https://doi.org/10.1590/1983-21252022v35n120rcPalavras-chave:
Acrocomia aculeata. Modelos matemáticos. Simulação. Desidratação.Resumo
O estudo da cinética de secagem é fundamental para a correta escolha do tempo e da temperatura utilizadas no processo. Além disso, a modelagem matemática possibilita a simulação, a otimização, o dimensionamento e a determinação da aplicação comercial do sistema de secagem. Diante do exposto, objetivou-se investigar a cinética e a modelagem matemática da secagem de amêndoas de macaúba [Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd. ex Mart] em diferentes temperaturas. A secagem foi realizada em três temperaturas: 40 °C, 50 °C, e 60 °C. Foram utilizadas quatro repetições para cada temperatura. Os dados experimentais se ajustaram em nove diferentes modelos matemáticos. A escolha do melhor modelo baseou-se nos seguintes parâmetros estatísticos: magnitude do coeficiente de determinação ajustado, magnitude do erro médio relativo e erro padrão da estimativa. O incremento da temperatura de secagem resultou na redução no tempo de secagem. O menor tempo de secagem foi observado no tratamento com temperatura de 60 °C, onde as amêndoas desse tratamento atingiram o teor de água de equilíbrio em 34,08 h. Já o maior tempo de secagem foi observado no tratamento 40 °C, com as amêndoas atingindo a umidade de equilíbrio em 404,40 h. Os modelos de Aproximação de Difusão, Midilli, Page e Page Modificado foram os mais adequados para descrever o fenômeno de secagem de amêndoas de macaúba, e subsidiar o dimensionamento de secadores industriais.
Downloads
Referências
BAPTESTINI, F. M. et al. Modelagem matemática da secagem de espuma de graviola. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 19: 1203-1208, 2015.
BARRETO, L. C. et al. Dynamic of reserve compounds of mesocarp and seeds of macaw palm (Acrocomia aculeata) submitted to different storage conditions. Trees, 30: 1945-1952, 2016.
BOROMPICHAICHARTKUL, C. et al. Improving quality of macadamia nut (Macadamia integrifolia) through the use of hybrid drying process. Journal of Food Engineering, 93:348-353, 2009.
BROOKER, D. B.; BAKKER-ARKEMA, F. W.; HALL, C. W. Drying and storage of grains and oilseeds. New York: Van Nostrand Reinold, 1992. 450 p.
COIMBRA, M. C.; JORGE, N. Proximate composition of guariroba (Syagrus oleracea), jerivá (Syagrus romanzoffiana) and macaúba (Acrocomia aculeata) palm fruits. Food Research International, 44: 2139-2142, 2011.
CORRÊA, P. C. et al. Modelagem matemática e determinação das propriedades termodinâmicas do café (Coffea arabica L.) durante o processo de secagem. Revista Ceres, 57: 595-601. 2010.
DHANUSHKODI, S.; WILSON, V. H.; SUDHAKAR K. Mathematical modeling of drying behavior of cashew in a solar biomass hybrid dryer. Resource-Efficient Technologies, 3: 359-364, 2017.
DUARTE, S. et al. Alteration of physico-chemical characteristics of coconut endocarp Acrocomia aculeata by isothermal pyrolysis in the range 250–550° C. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 126: 88-98, 2017.
EVARISTO, A. B. et al. Actual and putative potentials of macauba palm as feedstock for solid biofuel production from residues. Biomass and Bioenergy, 85: 18-24, 2016a.
EVARISTO, A. B. et al. Potencial energético dos resíduos do fruto da macaúba e sua utilização na produção de carvão vegetal. Ciência Florestal, 26: 571-577, 2016b.
GUIMARÃES FILHO, E. É. X. et al. Isotermas de sorção e propriedades termodinamicas do abiu (Pouteria caimito). In: NARDELI, J. V. (Ed.). Avanços das pesquisas e inovações na engenharia química 1. Ponta Grossa, PR: Atena Editora, 2020. v. 1, cap. 13, p. 131-142.
LIMA, N. C. R. et al. Cinética de secagem e difusividade efetiva do Abiu (Pouteria caimito). Brazilian Applied Science Review. 5: 2-10, 2021.
KASHANINEJAD, M. et al. Thin-layer drying characteristics and modeling of pistachio nuts. Journal of food engineering, 78: 98-108, 2007.
KUMAR, C.; KARIM, M. A.; JOARDDER, M. U. H. Intermittent drying of food products: a critical review. Journal of Food Engineering, 121: 48-57, 2014.
MOHAPATRA, D.; RAO, P. S. A thin layer drying model of parboiled wheat. Journal of food engineering, 66: 513-518, 2005.
MOTA, C. S. et al. Exploração sustentável da macaúba para produção de biodiesel: colheita, pós-colheita e qualidade dos frutos. Informe Agropecuário, 32: 41-51, 2011.
NAVARRO-DÍAZ, H. J. et al. Macauba oil as an alternative feedstock for biodiesel: characterization and ester conversion by the supercritical method. The Journal of Supercritical Fluids, 93: 130-137, 2014.
PEREA-FLORES, M. J. et al. Mathematical modelling of castor oil seeds (Ricinus communis) drying kinetics in fluidized bed at high temperatures. Industrial Crops and Products, 38: 64-71, 2012.
SAMADI, S. H. et al. Potential saving in energy using combined heat and power technology for drying agricultural products (banana slices). Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, 13: 174-182, 2014.
SILVA, G. N. et al. Air drying of macauba fruits: maintaining oil quality for biodiesel production. Acta Scientiarum-Agronomy, 42: e43451, 2020.
SILVA, G. N. et al. Drying of macaw palm fruits and its influence on oil quality. Semina: Ciências Agrárias, 38: 3019-3030, 2017.
SILVA, G. N. et al. Post-harvest quality of ozonated macauba fruits for biodiesel production. Revista Caatinga, 32: 92-100, 2019.
SIQUEIRA, V. C.; RESENDE, O.; CHAVES, T. H. Mathematical modelling of the drying of jatropha fruit: an empirical comparison. Revista Ciência Agronômica, 44: 278-285. 2013.
SMANIOTTO, T. A. S. et al. Drying kinetics of sunflower grains. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 21: 203-208, 2017.
SOUSA, E. P. et al. Mathematical modeling of pequi pulp drying and effective diffusivity determination1. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. 21: 493-498, 2017.
SOUZA, D. G. et al. Drying kinetics of the sliced pulp of biofortified sweet potato (Ipomoea batatas L.). Engenharia Agrícola. 39: 176-181, 2019.
SOUZA, G. K. et al. Synthesis of ethyl esters from crude macauba oil (Acrocomia aculeata) for biodiesel production. Fuel, 165: 360-366, 2016.
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Os Autores que publicam na Revista Caatinga concordam com os seguintes termos:
a) Os Autores mantêm os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons do tipo atribuição CC-BY, para todo o conteúdo do periódico, exceto onde estiver identificado, que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista, sem fins comerciais.
b) Os Autores têm autorização para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
c) Os Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado (Veja O Efeito do Acesso Livre).